KR102122063B1 - 지하 식물 재배 설비 - Google Patents

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KR102122063B1 KR1020190036673A KR20190036673A KR102122063B1 KR 102122063 B1 KR102122063 B1 KR 102122063B1 KR 1020190036673 A KR1020190036673 A KR 1020190036673A KR 20190036673 A KR20190036673 A KR 20190036673A KR 102122063 B1 KR102122063 B1 KR 102122063B1
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Abstract

본 발명은 지하에 설치됨으로써 자연환경이나 장소 등에 관계없이 전천후로 다양한 식물을 재배할 수 있는 지하 식물 재배 설비를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 일측면에 따른 지하 식물 재배 설비는, 재배 터널과, 농업수를 공급하는 농업수 공급유닛과, 식물이 심어지는 식재부를 구비하는 복수의 재배 트레이와, 재배 터널의 내측에 이동 가능하게 설치되는 도어 및 도어 구동부를 구비하는 복수의 도어유닛과, 재배 터널에 설치되는 복수의 조명유닛을 포함한다. 재배 터널은, 내측에 블록 통로가 마련된 복수의 중공 블록이 차례로 연결되도록 지하에 매립되어 이루어지며, 일단에 외측으로 개방되는 투입부가 마련되고 타단에 외측으로 개방되는 배출부가 마련되며, 투입부와 배출부 사이에 농업수를 수용할 수 있는 생육 공간이 형성되되, 생육 공간이 복수의 재배 섹터로 구획된다. 재배 트레이는 재배 터널의 내측에서 농업수 상에 부유되어 투입부에서 배출부 측으로 흘러갈 수 있도록 재배 터널의 내측으로 투입된다.

Description

지하 식물 재배 설비{UNDERGROUND PLANT CULTIVATION FACILITY}
본 발명은 지하 식물 재배 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하에 설치되어 인공적으로 다양한 식물을 재배할 수 있는 지하 식물 재배 설비에 관한 것이다.
근래 들어, 도시의 인구는 급격히 증가하는데 반해 농업에 종사하는 인구는 감소함과 더불어 고령화되는 문제가 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 농가의 수익을 증대시켜 농촌 인구를 늘리고, 노동력을 줄일 수 있는 다양한 농업 기술이 개발되고 있다.
일예로, 현재 많은 농가에서 사용되고 있는 유리온실이나 비닐하우스를 이용한 농업 방식은 추운 겨울철에도 각종 과채류나 엽채류, 화훼류와 같은 식물을 재배할 수 있게 함으로써, 농가의 수익을 증대시킨다.
또한, 수경 재배 방식을 이용하는 식물공장의 경우, 실내에 식물을 담은 다수의 트레이를 동축 상에 적층하고 트레이의 상부에 설치되는 조명장치로 식물의 광합성을 가능하게 함으로써, 한정된 공간에서 최대한의 수경재배 면적을 확보하여 생산성을 향상시키고 있다.
최근에는, 4차 산업혁명 기술을 적용한 스마트 팜이 세계적으로 확산되고 있다. 스마트 팜 기술은 기존의 농산업에 사물인터넷, 클라우드, 빅데이터, 모바일 및 인공지능 기술 등 첨단 ICT 기술을 융합하여 생산·유통·소비 등 농산업 전체에 생산성, 효율성, 품질 향상 등과 같은 고부가 가치 창출을 추구하는 기술이다. 스마트 팜은 농장의 현재 상태에 따라 요구되는 환경제어 동작을 비롯해 다양하게 필요한 작업을 스스로 수행함으로써, 노동력을 줄이고, 효율적인 재배 관리를 가능하게 한다.
이러한 다양한 농업 기술에도 식물을 재배하기 위해서는 일정 수준 이상의 농지가 필요한데, 도시화로 인해 농작물 재배 면적은 줄어들고 있는 추세이다.
또한, 최근에는 태풍, 우박, 가뭄 등 급격한 기후 변화로 농작물이 수확 전에 영향을 받아 농작물의 상품성이 떨어지고, 농가가 피해를 입는 문제가 빈번하게 발생하고 있다.
공개특허공보 제2016-0136653호 (2016. 11. 30.)
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 지하에 설치됨으로써 자연환경이나 장소 등에 관계없이 전천후로 다양한 식물을 재배할 수 있고, 단위면적당 생산량을 증대시킬 수 있는 지하 식물 재배 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 지하 식물 재배 설비는, 내측에 블록 통로가 마련된 복수의 중공 블록이 차례로 연결되도록 지하에 매립되어 이루어지며, 일단에 외측으로 개방되는 투입부가 마련되고 타단에 외측으로 개방되는 배출부가 마련되며, 상기 투입부와 상기 배출부 사이에 농업수를 수용할 수 있는 생육 공간이 형성되되, 상기 생육 공간이 복수의 재배 섹터로 구획되는 재배 터널; 상기 재배 터널의 내측에 농업수를 공급하는 농업수 공급유닛; 식물이 심어지는 식재부를 구비하고, 상기 재배 터널의 내측에서 농업수 상에 부유되어 상기 투입부에서 상기 배출부 측으로 흘러갈 수 있도록 상기 재배 터널의 내측으로 투입되는 복수의 재배 트레이; 상기 복수의 재배 섹터 각각의 하류부에 설치되며, 상기 재배 터널의 내측에 이동 가능하게 설치되는 도어와, 상기 도어를 이동시키기 위한 구동력을 발생하는 도어 구동부를 구비하는 복수의 도어유닛; 상기 복수의 재배 섹터 각각을 조명할 수 있도록 상기 재배 터널에 설치되는 복수의 조명유닛; 상기 재배 터널의 투입부가 위치하도록 지하에 마련되어 작업자를 수용할 수 있는 투입 작업 공간; 및 상기 재배 터널의 배출부가 위치하도록 지하에 마련되어 작업자를 수용할 수 있는 수확 작업 공간;을 포함한다.
상기 재배 터널의 내부 바닥면은 농업수가 상기 투입부에서 상기 배출부 쪽으로 유동할 수 있도록 상기 투입부에서 상기 배출부 쪽으로 기울어진 경사를 가지며, 상기 재배 트레이는 농업수의 흐름에 따라 상기 투입부에서 상기 배출부 쪽으로 흘러갈 수 있다.
상기 복수의 도어유닛 각각의 도어는 상기 생육 공간에서 농업수의 유동을 단속할 수 있도록 이동 가능하되, 상기 복수의 도어유닛은 각각, 도어를 닫힘 방향으로 움직여 농업수의 유동을 차단하고, 미리 설정된 재배 트레이 이송 조건이 충족되면 도어를 개방 방향으로 움직여 농업수를 유동시킬 수 있다.
상기 복수의 도어유닛은 각각의 도어가 상기 재배 터널의 내부 바닥면에 닿거나 상기 재배 터널의 내부 바닥면에서 이격되도록 상기 도어를 승강시킬 수 있다.
상기 복수의 도어유닛은, 농업수의 흐름을 차단하지 않도록 각각의 도어로 상기 재배 트레이를 막아 상기 재배 트레이의 이동을 차단하되, 미리 설정된 재배 트레이 이송 조건이 충족되면 각각의 도어를 상기 재배 트레이로부터 이격시켜 상기 재배 트레이가 농업수와 함께 흘러가도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 지하 식물 재배 설비는, 상기 생육 공간에서 농업수 위에 떠있는 상기 재배 트레이에 공기를 분사하여 상기 재배 트레이를 상기 투입부에서 상기 배출부 측으로 이동시킬 수 있도록 상기 복수의 재배 섹터에 설치되는 복수의 송풍유닛;을 포함할 수 있다.
상기 재배 트레이는, 상기 식재부가 구비되는 트레이 몸체와, 상기 송풍유닛에서 분사되는 공기와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있도록 상기 트레이 몸체로부터 돌출되는 날개부를 포함할 수 있다.
상기 재배 트레이는, 상기 식재부가 구비되는 트레이 몸체와, 상기 트레이 몸체가 농업수 위에서 추진될 수 있도록 추진력을 발생하기 위해 상기 트레이 몸체에 설치되는 추진부와, 상기 추진부를 제어하기 위한 트레이 제어부를 포함할 수 있다.
상기 재배 터널은, 상기 복수의 중공 블록 사이에 배치되어 서로 이웃하여 배치되는 두 개의 중공 블록 사이를 농업수가 누출되지 않도록 연결하는 복수의 연결체를 포함할 수 있다.
상기 연결체는, 내측에 상기 중공 블록의 단부를 수용할 수 있는 연결체 통로를 구비하여 상기 중공 블록의 단부를 감싸는 하우징과, 서로 이웃하여 배치되는 두 개의 중공 블록 각각의 단부 사이에 개재되도록 상기 하우징의 내측에 돌출 구비되는 내부 트림을 포함할 수 있다.
상기 중공 블록의 내부에는 상기 조명유닛에 전류를 공급하기 위한 케이블을 수용할 수 있는 설치홀이 마련되고, 상기 연결체는 상기 설치홀과 연결될 수 있도록 상기 내부 트림을 관통하여 형성되는 연결체 홀을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 지하 식물 재배 설비는, 상기 재배 터널의 중간 부분이 위치하도록 지하에 마련되어 작업자를 수용할 수 있는 관리 공간;을 포함할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 지하 식물 재배 설비는, 내측에 터널 통로가 마련된 복수의 중공 블록이 차례로 연결되도록 지하에 매립되어 이루어지며, 일단에 외측으로 개방되는 투입부가 마련되고 타단에 외측으로 개방되는 배출부가 마련되며, 상기 투입부와 상기 배출부 사이에 생육 공간이 형성되되, 상기 생육 공간이 복수의 재배 섹터로 구획되는 재배 터널; 식물이 심어지는 식재부를 구비하고, 상기 투입부에서 상기 배출부 측으로 이동할 수 있도록 상기 재배 터널의 내측으로 투입되는 복수의 재배 트레이; 상기 복수의 재배 섹터 각각에 농업수를 공급할 수 있도록 상기 재배 터널에 설치되는 복수의 분사유닛; 상기 복수의 분사유닛에 농업수를 공급하는 농업수 공급유닛; 상기 복수의 재배 섹터 각각을 조명할 수 있도록 상기 재배 터널에 설치되는 복수의 조명유닛; 상기 생육 공간으로 투입되는 재배 트레이가 상기 복수의 재배 섹터 각각에서 일정 기간씩 머무르다 상기 배출부 측으로 이동하도록 상기 복수의 재배 트레이의 이동을 제어하는 제어유닛; 상기 재배 터널의 투입부가 위치하도록 지하에 마련되어 작업자를 수용할 수 있는 투입 작업 공간; 및 상기 재배 터널의 배출부가 위치하도록 지하에 마련되어 작업자를 수용할 수 있는 수확 작업 공간;을 포함한다.
상기 재배 트레이는, 상기 식재부가 구비되는 트레이 몸체와, 상기 트레이 몸체가 상기 레일 위에서 움직일 수 있는 이동력을 발생하기 위해 상기 트레이 몸체에 설치되는 트레이 구동부와, 상기 트레이 구동부를 제어하기 위해 상기 제어유닛과 통신하는 트레이 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 지하 식물 재배 설비는, 상기 재배 트레이를 상기 투입부에서 상기 배출부까지 가이드하기 위해 상기 재배 터널의 내측에 상기 투입부에서 상기 배출부까지 연장되도록 설치되는 레일;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 지하 식물 재배 설비는, 상기 제어유닛에 의해 제어되고, 상기 생육 공간에 놓이는 재배 트레이와 연결되도록 상기 생육 공간에 배치되는 트레이 견인부재와, 상기 트레이 견인부재와 연결된 재배 트레이가 상기 수확부 측으로 견인될 수 있도록 상기 트레이 견인부재를 움직이는 이송 구동부를 구비하는 트레이 이송유닛;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 지하 식물 재배 설비는 지하에 설치됨으로써 자연환경이나 장소 등에 관계없이 전천후로 다양한 식물을 재배할 수 있고, 단위면적당 생산량을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 지하 식물 재배 설비는 식물의 재배 작업 단계가 투입 작업과 수확 작업의 2단계로 축소되므로 노동력이 감소되고, 노동 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 지하 식물 재배 설비는 식물이 심어진 재배 트레이가 재배 터널의 내측에 마련되어 식물의 성장 단계에 적합한 환경으로 조절되는 복수의 재배 섹터를 차례로 통과하면서 재배 트레이에 심어진 식물이 순차적으로 성장 단계를 거치게 되므로, 식물을 단기간에 효율적으로 재배할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지하 식물 재배 설비가 지하에 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 나타낸 지하 식물 재배 설비의 재배 터널을 나타낸 측단면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 지하 식물 재배 설비의 재배 터널을 구성하는 중공 블록과 연결체를 분리하여 나타낸 것이다.
도 4는 도 1에 나타낸 지하 식물 재배 설비의 재배 터널을 구성하는 연결체를 나타낸 정면도이다.
도 5 내지 도 7은 도 1에 나타낸 지하 식물 재배 설비의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 8 내지 도 15는 본 발명에 따른 지하 식물 재배 설비의 다양한 변형예를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지하 식물 재배 설비가 지하에 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 도 1에 나타낸 지하 식물 재배 설비의 재배 터널을 나타낸 측단면도이고, 도 3은 도 1에 나타낸 지하 식물 재배 설비의 재배 터널을 구성하는 중공 블록과 연결체를 분리하여 나타낸 것이며, 도 4는 도 1에 나타낸 지하 식물 재배 설비의 재배 터널을 구성하는 연결체를 나타낸 정면도이다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 지하 식물 재배 설비(100)는 지하에 매립 설치되는 재배 터널(110)과, 재배 터널(110)에 설치되는 조명유닛(130)과, 환경조절유닛(135) 및 도어유닛(140)과, 식물이 심어지고 재배 터널(110)의 내측을 따라 이동할 수 있는 복수의 재배 트레이(150)와, 재배 터널(110)의 내측으로 농업수를 공급하기 위한 농업수 공급유닛(160)과, 제어유닛(170)을 포함한다.
재배 터널(110)은 복수의 중공 블록(112)이 차례로 연결되어 이루어진다. 중공 블록(112)의 내측에는 블록 통로(113)와, 설치홀(114)이 구비된다. 블록 통로(113)와 설치홀(114)은 중공 블록(112)을 길이 방향으로 관통하도록 형성된다. 블록 통로(113)는 농업수(W)와 재배 트레이(150)가 이동할 수 있는 재배 터널(110)의 생육 공간(122)을 형성하는 부분으로 농업수(W)와 재배 트레이(150)가 통과할 수 있는 크기로 이루어진다. 설치홀(114)은 재배 터널(110)의 중간에 설치되는 조명유닛(130)이나 환경조절유닛(135), 도어유닛(140) 등에 전류를 공급할 수 있는 케이블이 설치되는 부분으로, 케이블을 수용할 수 있는 크기로 이루어진다. 설치홀(114)에는 케이블 이외에 농업수(W)가 유동할 수 있는 배관이 설치될 수도 있다.
도면에는 중공 블록(112)이 내부가 빈 사각통 모양으로 이루어진 것으로 나타냈으나, 중공 블록(112)의 구체적인 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 도면에는 설치홀(114)이 블록 통로(113)의 상측에 두 개가 이격되도록 구비된 것으로 나타냈으나, 설치홀(114)의 개수나 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
차례로 연결되는 중공 블록(112)과 중공 블록(112)의 사이에는 연결체(116)가 배치된다. 연결체(116)는 서로 이웃하게 배치되는 두 개의 중공 블록(112) 사이에서 두 개의 중공 블록(112)을 농업수(W)가 누출되지 않도록 연결한다. 연결체(116)는 하우징(117)과, 하우징(117)의 내측에 구비되는 내부 트림(119)을 포함한다.
하우징(117)은 내측에 중공 블록(112)의 단부를 수용할 수 있는 연결체 통로(118)를 구비하여 중공 블록(112)의 단부를 감쌀 수 있다. 하우징(117)에는 중공 블록(112)의 설치홀(114)에 대응하는 연결체 홀(120)이 구비된다. 연결체(116)가 중공 블록(112)에 연결될 때 설치홀(114)과 연결체 홀(120)이 연결되며, 전원 공급을 위한 케이블이나 배관 등이 설치홀(114)과 연결체 홀(120)을 통과하여 설치될 수 있다.
내부 트림(119)은 하우징(117) 내부의 중간 위치에서 하우징(117)의 내측으로 돌출 구비된다. 내부 트림(119)은 중공 블록(112)의 횡단면 형상에 대응하는 사각 링 형상으로 이루어져 중공 블록(112)의 단부에 밀착될 수 있다. 내부 트림(119)은 하우징(117)의 양측에 결합되는 두 개의 중공 블록(112) 각각의 단부 사이에 개재됨으로써, 두 개의 중공 블록(112) 사이의 틈새를 막을 수 있다. 내부 트림(119)의 안쪽 공간은 중공 블록(112)의 블록 통로(113)에 상응하는 형태로 이루어진다. 하우징(117)의 양측으로 중공 블록(112)이 결합될 때, 내부 트림(119)의 안쪽 공간은 중공 블록(112)의 블록 통로(113)와 연결됨으로써 농업수(W)와 재배 트레이(150)가 이동할 수 있는 재배 터널(110)의 생육 공간(122)을 형성하게 된다.
연결체(116)는 도시된 구조 이외에, 서로 이웃하게 배치되는 두 개의 중공 블록(112) 사이에서 이들 중공 블록(112)을 농업수(W)가 누출되지 않도록 연결할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
재배 터널(110)은 복수의 중공 블록(112)이 연결체(116)를 통해 차례로 연결되어 지하에 매립됨으로써 형성된다. 재배 터널(110)의 내측으로는 농업수(W)와 재배 트레이(150)가 이동할 수 있는 생육 공간(122)이 마련된다. 그리고 재배 터널(110)의 한쪽 끝단에는 외측으로 개방되는 투입부(124)가 구비되고, 재배 터널(110)의 다른 쪽 끝단에는 외측으로 개방되는 배출부(125)가 구비된다. 투입부(124)를 통해 재배 트레이(150)가 생육 공간(122)으로 투입될 수 있고, 배출부(125)를 통해 생육 공간(122)의 재배 트레이(150)가 외부로 배출될 수 있다.
재배 터널(110)의 투입부(124)는 지하에 마련되는 투입 작업 공간(145)에 위치하고, 재배 터널(110)의 배출부(125)는 지하에 마련되는 수확 작업 공간(146)에 위치한다. 투입 작업 공간(145)은 작업자가 재배 터널(110)의 내측으로 재배 트레이(150)를 투입하는 작업을 할 수 있도록 작업자를 수용할 수 있는 크기로 이루어진다. 수확 작업 공간(146)은 작업자가 재배 터널(110)로부터 재배 트레이(150)를 배출하여 재배 트레이(150)에 심어진 식물을 수확하는 작업을 할 수 있도록 작업자를 수용할 수 있는 크기로 이루어진다. 이 밖에, 재배 터널(110)이 매립된 지하에는 관리 공간(147)이 마련될 수 있다. 관리 공간(147)은 재배 터널(110)의 중간 부분이 위치하도록 지하에 마련되며, 작업자를 수용할 수 있는 크기로 이루어진다. 관리 공간(147)에서 작업자가 재배 터널(110)의 상태 점검이나, 유지보수 등의 작업을 수행할 수 있다.
재배 터널(110)의 내부 바닥면(126)은 투입부(124)에서 배출부(125) 쪽으로 기울어진 경사를 갖는다. 따라서, 재배 터널(110)의 내부로 투입되는 농업수(W)는 내부 바닥면(126)을 따라 투입부(124)에서 배출부(125) 쪽으로 흘러가게 된다. 그리고 생육 공간(122)으로 투입되는 재배 트레이(150)도 농업수(W)의 흐름에 따라 투입부(124)에서 배출부(125) 측으로 이동할 수 있다.
생육 공간(122)은 복수의 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)로 구획된다. 재배 트레이(150)에 심어져 생육 공간(122)으로 투입되는 식물은 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)를 차례로 거치면서 수확에 적합한 크기로 성장하게 된다. 따라서, 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)의 생육 환경은 식물의 성장 단계에 맞춰 다르게 조절될 수 있다.
각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에는 생육 환경을 조절하기 위한 조명유닛(130)과 환경조절유닛(135)이 설치된다. 조명유닛(130)은 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)를 조명하여 식물의 성장에 필요한 빛을 제공하고, 환경조절유닛(135)은 온도나 습도 등 식물의 성장에 필요한 환경을 조절할 수 있다.
각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에 설치되는 조명유닛(130)은 각기 다른 세기의 빛으로 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)를 조명할 수 있다. 그리고 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에 설치되는 환경조절유닛(135)은 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에서 온도나 습도 등의 환경을 각기 다르게 조절할 수 있다. 환경조절유닛(135)은 온도 조절기, 습도 조절기, 온도 계측기, 습도 계측기 등의 재배 섹터에서의 다양한 환경 조절을 위한 장치를 구비할 수 있다.
조명유닛(130)은 빛을 발생할 수 있는 다양한 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명유닛(130)의 광원으로 내구성이 좋은 LED 광원이 이용될 수 있다. 식물이 필요로 하는 빛은 파장이 300~800nm 범위인 생리 효과 방사선과 400~700nm 범위의 광합성 효과 방사선으로 나눌 수 있는데, 식물은 이 중에서 청색 계열과 적색 계열의 빛을 흡수하고 녹색 계열의 빛은 반사하게 된다. LED 광원은 식물이 필요로 하는 파장 영역의 빛을 방출할 수 있으며 최적의 식물 성장 환경을 조성할 수 있다.
각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)의 하류부에는 도어유닛(140)이 설치된다. 도어유닛(140)은 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에 상하 이동 가능하게 설치되는 도어(141)와, 도어(141)를 이동시키기 위한 구동력을 발생하는 도어 구동부(142)를 포함한다. 도어(141)는 그 하단부가 재배 터널(110)의 내부 바닥면(126)에 닿을 수 있으며, 도어 구동부(142)에 의해 승강하면서 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에서 농업수(W)의 유동을 단속할 수 있다. 즉, 도어(141)가 하강하여 그 하단부가 재배 터널(110)의 내부 바닥면(126)에 닿으면 해당 재배 섹터에서 농업수(W)의 유동이 차단되고, 도어(141)가 상승하면 해당 재배 섹터의 농업수(W)가 상대적으로 하류에 위치하는 재배 섹터로 유동하게 된다.
도면에는 도어 구동부(142)가 중공 블록(112)의 상부 외측에 배치되고, 도어(141)가 중공 블록(112)의 상면에서 상하 이동하는 것으로 나타냈으나, 도어유닛(140)은 농업수(W)의 유동을 단속할 수 있도록 도어(141)나 도어 구동부(142)의 설치 위치, 도어(141)의 개폐 구조 등이 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
재배 트레이(150)는 식물이 심어지는 식재부(151)를 구비하고, 재배 터널(110)의 내측에 공급되는 농업수(W) 상에 부유될 수 있다. 따라서, 재배 트레이(150)는 식물이 심어진 상태에서 농업수(W)의 유동에 따라 투입부(124)에서 배출부(125) 측으로 흘러갈 수 있다. 식재부(151)에 심어지는 식물은 수경 재배 식물일 수 있다. 이 경우, 재배 트레이(150)의 바닥면에는 식물의 뿌리가 재배 터널(110)의 내측에 공급되는 농업수(W)에 닿을 수 있도록 구멍이 형성될 수 있다. 재배 트레이(150)는 투입부(124)를 통해 생육 공간(122)으로 투입되어 배출부(125) 측으로 이동하고, 배출부(125)에서 생육 공간(122)으로부터 배출되어 식물이 수확된 후, 투입 작업 공간(145)으로 운반되어 재사용될 수 있다.
농업수 공급유닛(160)은 재배 터널(110)의 내측에 농업수(W)를 공급한다. 농업수 공급유닛(160)에서 공급되는 농업수(W)는 투입부(124)에서 배출부(125)로 흘러가서 배출부(125)에서 배출된다. 배출부(125)에서 배출되는 농업수(W)는 농업수 회수유닛(162)으로 회수될 수 있다. 그리고 농업수 회수유닛(162)의 농업수(W)는 회수관(166)을 통해 농업수 공급유닛(160)으로 재공급될 수 있다. 농업수 공급유닛(160)과 농업수 회수유닛(162)의 사이에는 농업수(W)를 강제 이송하기 위한 펌프(164)가 설치될 수 있다. 농업수 회수유닛(162)은 이물질을 걸러내고 농업수(W)를 재공급에 적합한 상태로 처리할 수 있는 처리 기능을 구비할 수 있다.
농업수 공급유닛(160)에서 공급되는 농업수(W)는 수경 재배 식물의 성장에 필요한 영양분을 함유할 수 있다. 예를 들어, 농업수(W)로는 수경 재배 식물의 성장에 도움이 되는 게르마늄 함유된 물이 이용될 수 있다. 물에 함유되는 유기 게르마늄 성분은 항암 및 성인병의 예방, 치료에 뛰어난 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 산소대체작용, 반도체 작용(음이온 효과), 인체 면역력 강화작용, 인터페론 생성유도작용, 엔돌핀 생성촉진작용, 통증 제거 작용, 제독작용 및 체내 중금속 배출작용, 자연 치유력 증강작용, 탈수소작용 등의 효능이 있다는 것이 알려져 있다. 이와 같이, 유기 게르마늄 성분이 함유된 물을 농업수로 이용하여 식물을 발아시키고 성장하도록 함으로써, 인체에 유익한 유기 게르마늄 성분이 함유된 식물을 재배할 수 있다. 또한, 유기 게르마늄 성분이 함유된 물을 이용하여 식물을 재배함으로써, 식물이 발아 및 성장 과정에서 부패되는 것을 현저하게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 신선도를 오랫동안 유지시킬 수 있게 된다.
제어유닛(170)은 복수의 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에 설치되는 조명유닛(130)과, 환경조절유닛(135) 및 도어유닛(140)을 제어하고, 농업수 공급유닛(160)과 농업수 회수유닛(162) 및 펌프(164)를 제어할 수 있다. 제어유닛(170)은 제어가 필요한 이들 구성요소를 사전 설정된 조건에 따라 자동 제어하거나, 작업자의 입력 조작에 따라 제어할 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 지하 식물 재배 설비(100)는 식물의 씨앗이나 모종이 심어진 재배 트레이(150)가 작업자나 자동화 기계에 의해 재배 터널(110)의 투입부(124)로 투입되면, 농업수(W)의 흐름을 따라서 배출부(125) 측으로 흘러가고, 재배 트레이(150)에 심어진 식물의 씨앗이나 모종이 복수의 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)를 차례로 거치면서 수확에 적합한 크기로 성장하게 된다. 그리고 배출부(125) 측으로 이동한 재배 트레이(150)는 배출부(125)에서 작업자나 자동화 기계에 의해 재배 터널(110)로부터 분리됨으로써, 재배 트레이(150)에서 성장한 식물이 수확될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 지하 식물 재배 설비(100)를 이용한 식물 재배 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
식물의 씨앗이나 모종이 심어진 재배 트레이(150)가 재배 터널(110)의 투입부(124)로 투입되면, 재배 트레이(150)는 농업수(W)의 흐름을 따라서 배출부(125) 측으로 흘러가게 된다. 재배 트레이(150)는 각각의 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에서 일정 기간 머무르다 이동할 수 있다. 각각의 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)는 식물의 성장 단계에 맞춰 광량이나, 온도, 습도가 조절되므로, 재배 트레이(150)에 심어진 식물은 재배 트레이(150)가 머무르는 재배 섹터에서 그 생육 환경에 따른 적당한 성장 단계를 거치게 된다.
예를 들어, 도 5에 나타낸 것과 같이, 투입부(124)를 통해 첫 번째 재배 섹터(123a)에 씨앗이 심어진 재배 트레이(150)가 투입되는 경우, 재배 트레이(150)에 심어진 씨앗은 재배 섹터(123a)에서 발아 과정을 거치게 된다. 재배 트레이(150)에 심어진 씨앗이 발아 과정을 거치는 일정 기간 동안 재배 섹터(123a)의 농업수(W)는 재배 섹터(123a)의 하류부에 설치되는 도어유닛(140)에 의해 흐름이 차단되므로, 재배 트레이(150)가 재배 섹터(123a)에 머무를 수 있다. 그리고 재배 트레이(150)에 심어진 씨앗이 발아된 후, 재배 트레이(150)는 다음의 재배 섹터(123b)로 이동하게 되며, 발아된 식물은 두 번째 재배 섹터(123b)에서 일정 기간 동안 머무르며 2차 성장 과정을 거치게 된다. 재배 트레이(150)에 심어진 식물이 2차 성장 과정을 거치는 일정 기간 동안 두 번째 재배 섹터(123b)의 농업수(W)는 재배 섹터(123b)의 하류부에 설치되는 도어유닛(140)에 의해 흐름이 차단되므로, 재배 트레이(150)가 해당 재배 섹터(123b)에 머무를 수 있다. 이와 같은 방식으로, 재배 트레이(150)에 심어진 식물은 세 번째 재배 섹터(123c)에서 3차 성장한 후, 네 번째 재배 섹터(123d)에서 4차 성장을 거쳐 수확될 수 있다.
재배 트레이(150)는 농업수(W)의 흐름에 따라 상대적으로 상류 측의 재배 섹터에서 상대적으로 하류 측의 재배 섹터로 이동할 수 있다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에 나타낸 것과 같이, 두 번째 재배 섹터(123b)에 있던 재배 트레이(150)가 농업수(W)와 함께 다음 재배 섹터(123c)로 흘러간 후, 첫 번째 재배 섹터(123a)에 있던 재배 트레이(150)가 농업수(W)와 함께 두 번째 재배 섹터(123b)로 흘러갈 수 있다.
각 재배 섹터에서 농업수(W)는 도어유닛(140)의 작용으로 흐름이 발생하거나 흐름이 차단될 수 있다. 먼저, 도 6에 나타낸 것과 같이, 두 번째 배치된 재배 섹터(123b)의 농업수(W)를 단속하는 도어유닛(140)의 도어(141)가 상승하면 재배 섹터(123b)의 농업수(W)가 재배 트레이(150)와 함께 세 번째 재배 섹터(123c)로 유동하게 된다. 재배 트레이(150)가 두 번째 재배 섹터(123b)에서 모두 빠져나간 후, 두 번째 재배 섹터(123b)의 농업수(W)를 단속하는 도어유닛(140)의 도어(141)가 하강하여 해당 재배 섹터(123b)에서 농업수(W)의 흐름을 차단할 수 있는 상태가 된다. 이후, 도 7에 나타낸 것과 같이, 첫 번째 재배 섹터(123a)의 농업수(W)를 단속하는 도어유닛(140)의 도어(141)가 상승하면 첫 번째 재배 섹터(123a)의 농업수(W)가 첫 번째 성장 단계를 마친 식물이 심어진 재배 트레이(150)와 함께 두 번째 재배 섹터(123b)로 이동하게 된다.
이러한 방식을 통해, 투입부(124)를 통해 생육 공간(122)으로 투입되는 재배 트레이(150)는 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에서 일정 기간씩 머물렀다가, 농업수(W)와 함께 배출부(125) 측으로 이동하게 된다. 그리고 재배 트레이(150)에 심어진 식물은 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)를 거쳐 수확에 적당한 크기로 성장하여 배출부(125)에서 수확될 수 있다
본 실시예에서, 각각의 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에서 농업수(W)의 유동을 단속하는 도어유닛(140)은 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에서 식물의 성장 단계가 완료된 후 농업수(W)를 유동시키도록 제어되어야 한다.
이를 위해, 제어유닛(170)은 재배 섹터에 재배 트레이(150)가 투입된 후 미리 설정된 기간이 지나면 해당 재배 섹터에서 농업수(W)가 유동하도록 도어유닛(140)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 재배 섹터(123a)에서 식물이 1차 성장하는데 필요한 시간이 1일이라면, 제어유닛(170)은 재배 섹터(123a)에 재배 트레이(150)가 투입된 후 1일이 지나면 재배 섹터(123a)에서 농업수(W)가 유동하도록 도어유닛(140)을 제어할 수 있다.
다른 예로, 제어유닛(170)은 재배 섹터에서 식물이 사전 설정된 크기로 성장하면 해당 재배 섹터에서 농업수(W)가 유동하도록 도어유닛(140)을 제어할 수 있다. 이를 위해 각 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)에는 식물을 촬영할 수 있는 카메라가 구비될 수 있다. 제어유닛(170)은 카메라로부터 식물의 이미지 데이터를 수신하고, 식물이 사전 설정된 크기에 도달할 때 해당 재배 섹터에 있는 재배 트레이(150)를 이동시키도록 도어유닛(140)을 제어할 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 지하 식물 재배 설비(100)는 지하에 설치됨으로써 자연환경이나 장소 등에 관계없이 전천후로 다양한 식물을 재배할 수 있고, 단위면적당 생산량을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 지하 식물 재배 설비(100)는 식물의 재배 작업 단계가 투입 작업과 수확 작업의 2단계로 축소되므로 노동력이 감소되고, 노동 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 지하 식물 재배 설비(100)는 식물이 심어진 재배 트레이(150)가 재배 터널(110)의 내측에 마련되어 식물의 성장 단계에 적합한 환경으로 조절되는 복수의 재배 섹터(123a)(123b)(123c)(123d)를 차례로 통과하면서 재배 트레이(150)에 심어진 식물이 순차적으로 성장 단계를 거치게 되므로, 다양한 식물을 단기간에 효율적으로 재배할 수 있다.
한편, 도 8 내지 도 15는 본 발명에 따른 지하 식물 재배 설비의 다양한 변형예를 나타낸 것이다.
먼저, 도 8에 나타낸 지하 식물 재배 설비는 재배 터널(180)이 굽은 형태로 이루어진 것이다. 재배 터널(180)은 복수의 중공 블록(112)과, 복수의 중공 블록(112)을 연결하기 위한 복수의 연결체(116)(182)를 포함한다. 재배 터널(180)이 꺾인 부분에는 굽은 형태의 연결체(182)가 배치되어 중공 블록(112)을 연결한다. 이러한 지하 식물 재배 설비는 재배 터널(180)의 투입부(124)와 배출부(125)가 하나의 작업 공간(184)에 배치됨으로써, 노동력을 절감할 수 있다.
이 밖에, 지하 식물 재배 설비의 재배 터널은 도시된 구조 이외에 다양한 다른 형태로 꺾인 구조를 취할 수 있다.
도 9에 나타낸 지하 식물 재배 설비는 도 1에 나타낸 지하 식물 재배 설비(100)와 비교하여 재배 터널(110)의 내측으로 투입된 재배 트레이(150)의 이동 방법이 변형된 것이다. 이러한 지하 식물 재배 설비는 재배 터널(110)의 투입부(124)에서 배출부(125) 측으로 농업수(W)를 지속적으로 흐르게 하면서 도어유닛(140)이 농업수(W)의 흐름을 차단하지 않도록 도어(186)로 재배 트레이(150)를 막을 수 있다. 도어(186)에는 농업수(W)가 통과할 수 있는 통공(187)이 마련된다. 이러한 도어(186)는 재배 터널(110)의 내부 바닥면(126)에 닿아 재배 트레이(150)의 이동을 막은 상태에서도 농업수(W)의 흐름을 차단하지 않게 된다.
본 실시예에 따른 지하 식물 재배 설비도 앞서 설명한 지하 식물 재배 설비(100)와 같이, 각각의 재배 섹터(123a)(123b) 에서 재배 트레이(150)가 일정 기간 머물며 재배 트레이(150)에 심어진 식물이 적당한 성장 단계를 거친 후, 도어(186)가 상승하도록 제어되어 재배 트레이(150)가 농업수(W)의 흐름에 따라 배출부(125) 측으로 이동할 수 있다.
도어유닛(140)이 농업수(W)의 흐름을 차단하지 않도록 재배 트레이(150)를 막을 수 있는 다른 방법으로, 도어유닛(140)의 도어가 재배 터널(110)의 내부 바닥면(126)에서 이격되되 재배 트레이(150)가 닿는 위치까지만 하강하도록 제어될 수 있다. 이 경우, 도어가 재배 터널(110)의 내부 바닥면(126)에서 이격되므로 농업수(W)가 지속적으로 흐를 수 있다.
도 10 및 도 11에 나타낸 지하 식물 재배 설비는 재배 터널(210)이 지하에 수평으로 매립 설치된 것이다. 이러한 지하 식물 재배 설비는 재배 터널(210)의 내측으로 투입되는 재배 트레이(230)가 농업수(W)의 흐름이 아닌 공기의 흐름에 의해 배출부(125) 측으로 이동하게 된다. 재배 터널(210)의 내측으로 투입되는 재배 트레이(230)는 농업수(W) 위에 부유되되, 도어유닛(220)에 의해 그 이동이 차단될 수 있다. 도어유닛(220)은 재배 트레이(230)에 닿아 재배 트레이(230)의 이동을 차단할 수 있도록 재배 터널(210)의 내측에 상하 이동 가능하게 설치되는 도어(221)와, 도어(221)를 승강시키는 도어 구동부(224)를 포함한다. 도어(221)에는 농업수(W)가 통과할 수 있는 통공(222)이 마련된다.
재배 트레이(230)는 식물이 심어지는 식재부(232)를 갖는 트레이 몸체(231)와, 공기와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있도록 트레이 몸체(231)로부터 돌출되는 날개부(233)를 포함한다.
각각의 재배 섹터(123a)(123b)에는 농업수(W) 위에 떠있는 재배 트레이(230)에 공기를 분사하기 위한 송풍유닛(240)이 설치된다. 송풍유닛(240)은 제어유닛(170)에 의해 제어되며, 재배 트레이(230)를 향해 비스듬히 공기를 분사함으로써 재배 트레이(230)를 배출부(125) 측으로 이동시킬 수 있다.
이러한 지하 식물 재배 설비는 각각의 재배 섹터(123a)(123b)에서 재배 트레이(230)가 일정 기간 머물며 재배 트레이(230)에 심어진 식물이 적당한 성장 단계를 거친 후, 도어(221)가 상승하고 송풍유닛(240)이 작동하여 재배 트레이(230)가 다음 재배 섹터나 배출부(125) 측으로 이동할 수 있다.
도 11에 나타낸 것과 같이, 도어(221)가 상승한 상태에서 송풍유닛(240)이 재배 트레이(230)를 향해 비스듬히 공기를 공기를 분사하면 재배 트레이(230)가 분사 공기에 의해 이동하게 된다. 이때, 재배 트레이(230)의 날개부(233)는 돛의 역할을 함으로써, 재배 트레이(230)이 원활하게 이동할 수 있다.
한편, 도 12에 나타낸 지하 식물 재배 설비는 재배 터널(210)이 지하에 수평으로 매립 설치된 것으로, 도 10 및 도 11에 나타낸 지하 식물 재배 설비와 비교하여 재배 트레이(250)의 이동 방법이 변형된 것이다.
재배 트레이(250)는 식물이 심어지는 식재부(252)를 갖는 트레이 몸체(251)와, 트레이 몸체(251)가 농업수(W) 위에서 추진될 수 있도록 추진력을 발생하기 위해 트레이 몸체(251)에 설치되는 추진부(253)와, 추진부(253)를 제어하기 위한 트레이 제어부(254)를 포함한다. 이러한 재배 트레이(250)는 추진부(253)의 추진력을 통해 재배 터널(210)의 투입부(124)에서 배출부(125) 측으로 이동할 수 있다. 또한, 재배 트레이(250)는 트레이 제어부(254)가 제어유닛(170)과 무선 통신하여 제어유닛(170)에 의해 제어될 수 있다.
제어유닛(170)은 각각의 재배 섹터(123a)(123b)에서 재배 트레이(250)가 일정 기간 머물며 재배 트레이(250)에 심어진 식물이 적당한 성장 단계를 거치면, 도어(221)를 상승시키고 재배 트레이(250)의 추진부(253)를 작동시켜 재배 트레이(250)를 다음 재배 섹터나 배출부(125) 측으로 이동시킬 수 있다. 제어유닛(170)이 각각의 재배 트레이(250)를 개별 제어할 수 있도록, 재배 트레이(250)에는 식별을 위한 고유 id코드를 가질 수 있고, 재배 트레이(250)나 재배 섹터(123a)(123b)에는 재배 트레이(250)의 위치를 검출하여 제어유닛(170)에 제공하기 위한 위치 검출 장치가 설치될 수 있다.
도 13 및 도 14에 나타낸 지하 식물 재배 설비(300)는 지하에 매립 설치되는 재배 터널(310)과, 식물이 심어지고 재배 터널(310)의 내측을 따라 이동할 수 있는 복수의 재배 트레이(330)와, 농업수를 공급하기 위한 농업수 공급유닛(160)과, 제어유닛(170)을 포함한다.
재배 터널(310)은 앞서 설명한 것과 같은 복수의 중공 블록(112)이 연결체(116)에 의해 차례로 연결되어 이루어진 것으로, 지하에 수평으로 매립 설치된다. 재배 터널(310)의 내측으로는 생육 공간(122)이 구비되고, 생육 공간(122)은 복수의 재배 섹터(123a)(123b)로 구획될 수 있다. 재배 터널(310)의 한쪽 끝단에는 외측으로 개방되는 투입부(124)가 마련되며, 재배 터널(310)의 다른 쪽 끝단에는 외측으로 개방되는 배출부(125)가 마련된다. 투입부(124)는 지하에 마련되는 투입 작업 공간(145)에 위치하고, 배출부(125)는 지하에 마련되는 수확 작업 공간(146)에 위치한다.
재배 터널(310)의 내측에는 각 재배 섹터(123a)(123b)에서 생육 환경을 조절하기 위한 조명유닛(130)과 환경조절유닛(135)이 설치된다. 조명유닛(130)과 환경조절유닛(135)은 앞서 설명한 것과 같다. 또한, 재배 터널(310)의 내측에는 투입부(124)에서 배출부(125) 측으로 연장된 레일(315)과, 각 재배 섹터(123a)(123b)에 농업수(W)를 분사하기 위한 복수의 농업수 분사유닛(320)이 설치된다. 농업수 분사유닛(320)은 제어유닛(170)에 의해 제어되며, 농업수 공급유닛(160)에서 농업수(W)를 공급받아 각각의 재배 섹터(123a)(123b)로 농업수(W)를 분사할 수 있다.
재배 트레이(330)는 식물이 심어질 수 있는 식재부(332) 및 레일(315)을 따라 움직이기 위한 바퀴(333)를 갖는 트레이 몸체(331)와, 트레이 몸체(331)가 레일(315) 위에서 움직일 수 있는 이동력을 발생하기 위해 트레이 몸체(331)에 설치되는 트레이 구동부(334)와, 트레이 구동부(334)를 제어하기 위한 트레이 제어부(335)를 포함한다. 식재부(332)에는 식물이 심어질 수 있는 토양이 담길 수 있다. 이러한 재배 트레이(330)는 트레이 구동부(334)의 구동력을 통해 레일(315)을 따라 재배 터널(210)의 투입부(124)에서 배출부(125) 측으로 이동할 수 있다. 또한, 재배 트레이(330)는 트레이 제어부(335)가 제어유닛(170)과 무선 통신하여 제어유닛(170)에 의해 제어될 수 있다.
제어유닛(170)은 각각의 재배 섹터(123a)(123b)에서 재배 트레이(330)가 일정 기간 머물며 재배 트레이(330)에 심어진 식물이 적당한 성장 단계를 거치면, 재배 트레이(330)의 트레이 구동부(334)를 작동시켜 재배 트레이(330)를 다음 재배 섹터나 배출부(125) 측으로 이동시킬 수 있다. 제어유닛(170)이 각각의 재배 트레이(330)를 개별 제어할 수 있도록, 재배 트레이(330)에는 식별을 위한 고유 id코드를 가질 수 있고, 재배 트레이(330)나 재배 섹터(123a)(123b)에는 재배 트레이(330)의 위치 검출하여 제어유닛(170)에 제공하기 위한 위치 검출 장치가 설치될 수 있다.
이러한 실시예에서 재배 트레이(330)를 투입부(124)에서 배출부(125)까지 가이드하기 위한 레일(315)은 생략될 수 있다. 이 경우, 재배 트레이(330)의 바퀴(333)가 재배 터널(310)의 내부 바닥면에 접하여 이동할 수 있다.
도 15에 나타낸 지하 식물 재배 설비는 도 13 및 도 14에 나타낸 지하 식물 재배 설비(300)와 비교하여 식물이 심어지는 재배 트레이(340)의 이동 방식이 변형된 것으로, 재배 터널(210)로 투입되는 복수의 재배 트레이(340)가 트레이 이송유닛(350)에 의해 일괄적으로 이동할 수 있는 것이다.
재배 트레이(340)는 식물이 심어질 수 있는 식재부(342)를 갖는 트레이 몸체(341)와, 트레이 이송유닛(350)과 연결되도록 트레이 몸체(341)에 구비되는 연결부재(343)를 포함한다.
트레이 이송유닛(350)은 재배 터널(210)의 내측에 놓이는 재배 트레이(150)와 연결되도록 재배 터널(210)의 생육 공간(122)에 배치되는 트레이 견인부재(351)와, 트레이 견인부재(351)를 움직이는 이송 구동부(352)를 구비한다. 트레이 견인부재(351)는 체인이나, 벨트, 와이어 등 무한궤도 운동할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 트레이 견인부재(351)는 재배 터널(210)의 일단 측에 설치되는 이송 구동부(352) 및 재배 터널(210)의 타단 측에 설치되는 가이드부재(353)에 의해 지지되어 무한궤도 운동할 수 있다. 트레이 견인부재(351)의 구조에 따라 재배 트레이(340)에 구비되는 연결부재(343)는 스프로킷 구조 등 트레이 견인부재(351)에 연결되어 트레이 견인부재(351)의 이송력을 전달받을 수 있는 다양한 구조를 취할 수 있다.
트레이 이송유닛(350)은 제어유닛(170)에 의해 제어될 수 있다. 각각의 재배 섹터(123a)(123b)에서 재배 트레이(340)가 일정 기간 머물며 재배 트레이(340)에 심어진 식물이 적당한 성장 단계를 거치면, 제어유닛(170)이 트레이 이송유닛(350)을 작동시켜 재배 트레이(340)를 다음 재배 섹터나 배출부(125) 측으로 이동시킬 수 있다.
트레이 이송유닛(350)은 도시된 것과 같이 무한궤도 운동하는 트레이 견인부재(351)를 포함하는 구조 이외에, 복수의 재배 트레이(340)를 일괄 이동시킬 수 있도록 재배 트레이(340)가 분리 가능하게 연결될 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100, 300 : 지하 식물 재배 설비 110, 180, 210, 310 : 재배 터널
112 : 중공 블록 113 : 블록 통로
116, 182 : 연결체 117 : 하우징
119 : 내부 트림 122 : 생육 공간
123a~123d : 재배 섹터 124 : 투입부
125 : 배출부 126 : 내부 바닥면
130 : 조명유닛 135 : 환경조절유닛
140, 220 : 도어유닛 141, 186, 221 : 도어
142, 224 : 도어 구동부 150, 230, 250, 330, 340 : 재배 트레이
151, 232, 252, 332, 342 : 식재부
160 : 농업수 공급유닛 162 : 농업수 회수유닛
170 : 제어유닛 145 : 투입 작업 공간
146 : 수확 작업 공간 147 : 관리 공간
240 : 송풍유닛 315 : 레일
320 : 농업수 분사유닛 350 : 트레이 이송유닛

Claims (10)

  1. 내측에 블록 통로가 마련된 복수의 중공 블록이 차례로 연결되도록 지하에 매립되어 이루어지며, 일단에 외측으로 개방되는 투입부가 마련되고 타단에 외측으로 개방되는 배출부가 마련되며, 상기 투입부와 상기 배출부 사이에 농업수를 수용할 수 있는 생육 공간이 형성되되, 상기 생육 공간이 복수의 재배 섹터로 구획되는 재배 터널;
    상기 재배 터널의 내측에 농업수를 공급하는 농업수 공급유닛;
    식물이 심어지는 식재부를 구비하고, 상기 재배 터널의 내측에서 농업수 상에 부유되어 상기 투입부에서 상기 배출부 측으로 흘러갈 수 있도록 상기 재배 터널의 내측으로 투입되는 복수의 재배 트레이;
    상기 복수의 재배 섹터 각각의 하류부에 설치되며, 상기 재배 터널의 내측에 이동 가능하게 설치되는 도어와, 상기 도어를 이동시키기 위한 구동력을 발생하는 도어 구동부를 구비하는 복수의 도어유닛;
    상기 복수의 재배 섹터 각각을 조명할 수 있도록 상기 재배 터널에 설치되는 복수의 조명유닛;
    상기 재배 터널의 투입부가 위치하도록 지하에 마련되어 작업자를 수용할 수 있는 투입 작업 공간;
    상기 재배 터널의 배출부가 위치하도록 지하에 마련되어 작업자를 수용할 수 있는 수확 작업 공간; 및
    상기 생육 공간에서 농업수 위에 떠있는 상기 재배 트레이에 공기를 분사하여 상기 재배 트레이를 상기 투입부에서 상기 배출부 측으로 이동시킬 수 있도록 상기 복수의 재배 섹터에 설치되는 복수의 송풍유닛;을 포함하며,
    상기 재배 트레이는,
    상기 식재부가 구비되는 트레이 몸체와, 상기 송풍유닛에서 분사되는 공기와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있도록 상기 트레이 몸체로부터 돌출되는 날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 식물 재배 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재배 터널의 내부 바닥면은 농업수가 상기 투입부에서 상기 배출부 쪽으로 유동할 수 있도록 상기 투입부에서 상기 배출부 쪽으로 기울어진 경사를 가지며, 상기 재배 트레이는 농업수의 흐름에 따라 상기 투입부에서 상기 배출부 쪽으로 흘러갈 수 있는 것을 특징으로 하는 지하 식물 재배 설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 도어유닛 각각의 도어는 상기 생육 공간에서 농업수의 유동을 단속할 수 있도록 이동 가능하되,
    상기 복수의 도어유닛은 각각, 도어를 닫힘 방향으로 움직여 농업수의 유동을 차단하고, 미리 설정된 재배 트레이 이송 조건이 충족되면 도어를 개방 방향으로 움직여 농업수를 유동시키는 것을 특징으로 하는 지하 식물 재배 설비.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 도어유닛은 각각의 도어가 상기 재배 터널의 내부 바닥면에 닿거나 상기 재배 터널의 내부 바닥면에서 이격되도록 상기 도어를 승강시키는 것을 특징으로 하는 지하 식물 재배 설비.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 도어유닛은, 농업수의 흐름을 차단하지 않도록 각각의 도어로 상기 재배 트레이를 막아 상기 재배 트레이의 이동을 차단하되, 미리 설정된 재배 트레이 이송 조건이 충족되면 각각의 도어를 상기 재배 트레이로부터 이격시켜 상기 재배 트레이가 농업수와 함께 흘러가도록 하는 것을 특징으로 하는 지하 식물 재배 설비.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 재배 터널은,
    상기 복수의 중공 블록 사이에 배치되어 서로 이웃하여 배치되는 두 개의 중공 블록 사이를 농업수가 누출되지 않도록 연결하는 복수의 연결체를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 식물 재배 설비.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연결체는,
    내측에 상기 중공 블록의 단부를 수용할 수 있는 연결체 통로를 구비하여 상기 중공 블록의 단부를 감싸는 하우징과,
    서로 이웃하여 배치되는 두 개의 중공 블록 각각의 단부 사이에 개재되도록 상기 하우징의 내측에 돌출 구비되는 내부 트림을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 식물 재배 설비.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 중공 블록의 내부에는 상기 조명유닛에 전류를 공급하기 위한 케이블을 수용할 수 있는 설치홀이 마련되고,
    상기 연결체는 상기 설치홀과 연결될 수 있도록 상기 내부 트림을 관통하여 형성되는 연결체 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 식물 재배 설비.
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